У жовтні 2023 року Нобелівський комітет оголосив про присудження Нобелівської премії з фізіології або медицини за 2023 рік професорам Каталіні Каріко та Дрю Вайсману (США) за розробку й практичне втілення принципово нової стратегії імунопрофілактики й імунотерапії інфекційних та неінфекційних захворювань.
У формулюванні Нобелівського комітету з присудження щорічної Премії в галузі фізіології та медицини наголошено: «За відкриття засобу модифікації основ нуклеїнових кислот, що дозволило виготувати ефективні мРНК-вакцини від коронавірусної хвороби», на якій базувались вакцини Moderna та Pfizer/BioNTech. Це формулювання привертає увагу своїм практичним результатом, людей які необізнані в молекулярної біології, імунології та медицини. Але мета і сенс цієї багаторічної наукової роботи, яку виконали американець Дрю Вайсман і американка угорського походження Каталіна Каріко полягає в іншому – в розробці принципово нового методу імунотерапії та імунопрофілактики генетичних, автоімунних, онкологічних та інфекційних захворювань. Тому виготовлення вакцини від коронавірусу SARS-CoV-2 (2019-nCoV) – окрема, незначна частина цього відкриття!
Розглянемо суть відкриття. Як відомо, вакцина – це засіб тренування імунної системи організму за допомогою введення антигенів, чужорідних для організму білків. Вакцини – завжди антигени у вигляди вбитих або живих мікробів, вірусів та токсинів, які вводяться ззовні (ін’єкції або краплі – назальні та ентеральні вакцини). Вводити живі вакцини потенційно небезпечно, а вбиті (неживі збудники) іноді погано формують імунну відповідь. Тому виникла ідея, якій уже п’ятдесят років, тренувати імунітет не шляхом зовнішнього введення чужорідного елементу (антигену), а внаслідок виробництва їх у самому організмі. До речі, цей історичний факт є важливим контраргументом щодо думки різних «псевдоекспертів з імунології та вакцинологів», що мРНК-вакцини є новою технологією, яка не була випробувана часом на небезпечність та ефективність. З технологічної точки зору треба доставити ДНК або РНК до клітин з метою виробництво сигнального білка (фрагменту) збудника, якій не має патогенних властивостей, однак зберіг імуногенність. Ідеологія цієї технології виготовлення вакцин побудована на використанні головного закону біології: «ДНК → РНК → білок». Таким чином, якщо уявить собі клітину як виробництво протеїнів (білків), то ДНК – це архів, РНК – технологічний відділ, рибосома – конвеєр. Отже, виробничий процес спрощено виглядає так: з конструкторського бюро (архів) робиться «виписка» з потрібних нуклеотидних фрагментів ДНК на особливу РНК – матричну, або інша назва інформаційну (мРНК). З мРНК інформація потрапляє до «конвеєру», розташованому в рибосомах, де розпочинається масове виробництво продукту – у цьому випадку імуногенного фрагмента патогену (мікроорганізму або пухлини), на якій уже формується імунна відповідь (тренування) організму.
У чому полягала головна проблема, яку змогли вирішити Дрю Вайсман і Каталін Каріко? Річ у тім, що маніпуляції з ДНК мають потенційні загрози виникнення летальних або онкогенних мутацій в клітині, але стосовно РНК така небезпека відсутня, тому що в разі виникнення помилок на мРНК в ході проміжних етапів: транскрипції, процесингу, кепування, сплайсингу тощо організм просто її позбавлявся. Тривалий час робота не давала результату. Це було пов’язано з тим, що РНК зазвичай притаманна вірусам, і при введенні цій макромолекулі в організм виникає бурхлива імунна реакція, яка знищує мРНК до того, як генетична інформація потрапить до рибосоми. Дрю Вайсмана та Каталіна Каріко стали працювати разом із 1998 року. Тривала робота нарешті дала результат. Вони змогли змінити частину коду мРНК так, що макромолекула нуклеїнової кислоти стала нейтральною і не руйнувалась імунною системою організму, що дозволило їй без перешкод достатися до рибосом, де відбувся синтез білка (антигену), на якій формувався імунітет (профілактична або терапевтична вакцини). Це відкриття, модифікація структури РНК сталось у далекому 2005 році.
Дрю Вайсмана був упевнений, що вони створили відкриття, але найвпливовіші рейтингові наукові видання всі як один категорично відмовлялися від публікації результатів їх досліджень. Зрештою статтю прийняв журнал Immunity. Напередодні виходу номера журналу Дрю Вайсман сказав: «Телефони треба буде відімкнути, тому що вони вибухнуть від дзвінків!» Номер вийшов, але ніхто не збирався їм телефонувати. Вони роками чекали на пропозиції з приводу втілення їх технології в медицину, але марно, поки 2019 року не сталася страшна пандемія нової вірусної хвороби – коронавірусу, і це відкриття стало в пригоді й врятувало мільйони життів. Сьогодні на основі цього відкриття формується абсолютно нова стратегія лікування генетичних, автоімунних та інфекційних захворювань, яка основана на введені терапевтичної вакцини.У найближчій перспективі лікування раку, або, наприклад, розсіяного склерозу і цукрового діабету 1 типу шляхом вакцинації буде такою самою клінічною буденністю, як щеплення від коронавірусу або грипу.
Матеріал підготовлений на кафедрі інфекційних хвороб професорами Катериною Литвин та Віктором Маврутенковим.
